ET SÉCRÉTIONS

§ 294. La nutrition est cette fonction par laquelle le corps organisé prend dans les matières en rapport avec lui les principes propres tant à entretenir et fortifier ses parties déjà formées qu à former des parties nouvelles, tant à le conserver qu'à l'accroître. Ce travail organique se partage , dans la vie végétale , en trois actes : 1° ces matières, venant du dehors à l’état brut, sont introduites dans le corps ; 2° elles subissent dans son intérieur certaines préparations , dues pour la plupart à des associations nouvelles et plus compliquées des éléments introduits ; elles s’organisent; 3" chaque partie prend dans ces matières ainsi préparées ce qui convient à sa nature et à sa destination particulières , le fixe en lui communiquant les propriétés qui lui manquaient , et dont elle-même est douée ; elle se l'assimile.

Le premier acte, qui a déjà fait l'objet de notre examen , paraît se passer sous l'influence presque exclusive de forces physiques. Le second consiste dans une suite de transformations , dont la chimie peut le plus souvent donner ou pressentir l’explication. Le troisième est en grande partie le secret de la vie , et on a nommé

(1) La nutrition et les sécrétions se trouvent traitées ici dans le même chapitre à cause de la difficulté de les distinguer nettement dans les végétaux. Si un organe sécréteur est un appareil local dans lequel s’élabore et se dépose une matière spéciale différente de celles qui sont généralement répandues dans le tissu, il est rare d’en rencontrerqui justifient parfaitement cette dé finition. Les glandes ( § 236, 240 ) se confondent souvent avec le tissu environnant ; les parois sécrétantes des lacunes gommilères on résinifères ne s’en distinguent pas; et ce n’est qu'au produit qu’on reconnaît l’organe, souvent limité d’ailleurs à une simple cellule. Aussi, pour la plupart des auteurs , presque toutes les matières stationnant ou même circulant dans l’écorce, sont-elles des sécrétions. Nous avons mieux aimé les confondre sous un autre point de vue , d'après le but commun auquel elles paraissent toutes concourir, et ne sachant pas bien discerner parmi elles celles qui peuvent constituer exclusivement la sève descendante.

vitale la force inconnue qui l'opère. La force vitale , au reste , préside à toute cette succession et cet ensemble de phénomènes , qui sans elle cessent ou de se produire ou de s’enchaîner dans leur ordre : et toujours on est obligé de la reconnaître derrière ces forces mécaniques, physiques et chimiques, dont elle se sert, et qu’elle a mises en mouvement.

§ 295. En traitant de l'absorption des racines et de la respiration, nous avons étudié l'introduction des matières du dehors dans le végétal, fournies les unes par la terre et les autres par l’air. Les unes viennent à la rencontre des autres, et au point où elle a lieu, vers la surface des rameaux et des feuilles, s’opère un travail chimique que nous avons \u manifesté par la composition de l’air différente à son entrée et à sa sortie. 11 s'est donc là produit a 1 intérieur une transformation des matières venues du dehors, une de ces opérations par lesquelles nous avons caractérisé la nutrition. C'est ainsi que la respiration se rattache à elle intimement, et qu'on a pu les confondre dans une seule fonction plus générale.

§ 296. L'analyse chimique, dans toutes les parties végétales, trouve toujours seulement quatre corps élémentaires : le carbone, l’oxygène, l'hydrogène et l'azote. Ce sont précisément ceux que nous avons vu fournis à la plante par l'air, et par conséquent la terre n’a pu lui porter que les mêmes. 11 est vrai , comme nous avons déjà eu occasion de le dire , que différentes substances minérales que l'eau a pu dissoudre dans la terre s’introduisent avec elle dans les racines, qu’elles parcourent ainsi les tissus, et que quelques unes s'\ fixent. Mais leur présence est variable, souvent accidentelle; leur rôle, encore très obscur , paraît souvent nul , quoiqu’elles semblent exercer d'autres fois une influence indirecte, mais utile; elles conservent leur nature et souvent même leurs formes cristallines (§ 22). Nous y reviendrons plus tard (§ 311-

3 I 6), mais en ce moment les laisserons de côté, pour nous occuper des matières essentiellement organiques formées par les éléments que nous avons nommés.

§ 297. Quoiquau nombre de quatre seulement, ils peuvent fournir de nombreux composés. On sait, en effet, que les corps élémentaires se combinent en différentes proportions. Supposons la combinaison d'un corps A avec un corps B : le corps unique G qui en résulte peut renfermer parties égales de A et de B ; ou bien 2,3, 4 , etc. , parties de A pour, une de B ; ou bien 2,3,

4 , etc., parties de B pour une de A ; en un mot, un certain nombre des unes pour un certain nombre des autres ; et de toutes ces

proportions dilléren les résultent autant de corps différents par leurs caractères et leurs propriétés. On admet (pic cette combinaison a lieu entre des particules de l'un et l'autre corps infiniment petites, au-delà desquelles il n’y a plus de division possible , et qu'on appelle des atomes : par exemple , entre 2 atomes de A et 3 de B pour former une molécule de C. Mais on conçoit que ces atomes puissent se grouper, les uns par rapport aux autres, de deux , trois ou plusieurs manières différentes. Les molécules de C devront s’agencer en conséquence et se grouper aussi entre elles de deux ou trois manières ; et il en pourra résulter trois corps , C, C', C", différents par leurs caractères et leurs propriétés, quoique l’analyse chimique ne découvre entre eux aucune différence , qu’elle les trouve tous trois composés de 2 parties de A contre 3 de B. Ce sont ces corps différents , quoique composés des mômes éléments en môme proportion , qu’on a nommés isomères. Après toutes ces notions élémentaires , que nous avons rappelées parce qu’il est bon de les avoir devant les yeux pour tous les détails qui suivent, on comprend sans peine combien quatre éléments susceptibles de se combiner par deux, par trois et par quatre, et chaque fois en différentes proportions, peuvent donner de corps différents, surtout si quelques unes de ces combinaisons forment chacune de leur côté plusieurs substances isomères.

§ 298. Les corps bruts ou minéraux peuvent être formés par un élément unique ou par deux ou plusieurs combinés ensemble. Mais alors en général les proportions de ceux-ci sont fort simples , indiquées par des nombres assez bas. Citons pour exemples ceux qui nous intéressent le plus comme fournissant au végétal les principes dont il formera en les combinant ses matières organiques. L’eau est composée en volume de 1 d’oxygène et de 2 d'hydrogène; et le premier pesant I 6 fois plus que le second , elle est composée en poids de 8 d’oxygène et de I d'hydrogène ; l’acide carbonique, en volume de 1 de carbone et 2 d'oxygène, en poids de 3 du premier et 8 du second: l'ammoniaque, en volume de I d’azote et 3 d’hydrogène , en poids de 1 4 du premier et 3 du second.

Les substances végétales comparées aux corps bruts offrent un plus haut degré de composition. Elles résultent pour la plupart de l'association de trois éléments au moins, le carbone, l'hydrogène et l’oxygène, et de quatre par l’addition de l’azote; et leurs proportions sont toujours plus complexes, indiquées par des nombres beaucoup plus élevés. La composition va en sc compliquant dans les substances animales.

NL'TUniON. 21 ô

Nous no passerons pas on revue toutes les matières végétales , nous bornant à celles qui sont les plus répandues dans la généralité des plantes, et procédant des plus simples aux plus composées. Nous commencerons donc par les principales matières ternaires , c'est-à-dire celles qui résultent de la combinaison du carbone avec l’oxygène et l’hydrogène.

§ 299. Parmi elles, la première qui doit fixer notre attention est celle qui forme la charpente du végétal , les parois des cellules , des fibres et des vaisseaux; car M. Payen a constaté qu’elle offre partout la même composition, que les différences apparentes qu’on pourrait y apercevoir sont dues à d’autres produits variables déposés à sa surface ou même infiltrés dans son épaisseur (§20), et qu’après qu’elle en a été débarrassée et amenée à son état de pureté, cette substance, qu'on peut appeler cellulose, est ainsi composée : 24 molécules de carbone, 20 d’hydrogène, 10 d’oxygène; ce qui équivaut en poids à 70 parties de carbone, I 0 d’hydrogène et 80 d oxvgène. Or la fécule ou amidon (§ 19), cette matière dont nous avons déjà eu occasion de parler souvent comme si abondamment et si généralement répandue dans l’intérieur des cellules, à l'état de grains solides et insolubles dans l’eau froide, se trouve avoir précisément la même composition chimique; et on la retrouve encore dans une autre matière également fréquente, mais soluble dans l'eau à froid et ne se colorant pas en bleu ou violet par l’iode, matière qu’on a nommée dextrine ( I ). Voici donc trois substances composées de même avec des caractères différents, par conséquent isomères. On conçoit comment elles pourront se convertir l une en l’autre par un simple changement de forme toutes les fois que leur arrangement moléculaire viendra à être troublé, et comment une matière peut, dans les tissus des végétaux, tantôt se conserver en dépôt à l'état, de grains, que préservent leur solidité et leur insolubilité; tantôt, en perdant cette dernière

(1) Lorsqu'on regarde à travers une solution aqueuse de dextrine un rayon de lumière polarisée , on le voit éprouver, à droite du plan de polarisation, une déviation d’autant plus forte que la solution est plus concentrée : de là le nom de dextrine. Cette propriété , au reste , ne lui est pas particulière , l’amidon la possède au même degré; le sucre de canne aussi, mais à un degré beaucoup plus faible. Le sucre de raisin et la gomme déterminent au contraire une déviation à gauche. M. Biot , à qui la physique doit cette ingénieuse découverte , l’a fait servir à 1 étude des sucs végétaux , dont il peut ainsi déterminer la nature par un simple procédé d’optique. Il a constaté qu’ils en changent suivant la hauteur et suivant l’époquc auxquelles on les examine; que la sève qui , montant dans le bois, déterminait la déviation à droite , la déterminera à gauche une fois qu’elle a subi l'élaboration dans l'écorce et dans les feuilles.

propriété, devenir un sirop (1 ) cpic la sève délaie et porte avec elle dans tous les points du végétal ; tantôt enfin s’étendre et se solidifier en membranes qui forment les parois de cellules nouvelles ou doublent celles d’une cellule déjà existante.

§ 300. Nous avons déjà parlé aussi du sucre comme d une substance fréquemment répandue dans l’intérieur du végétal. On distingue plusieurs espèces de sucres; ceux qui nous intéressent ici, comme les plus communs, sont ceux qu’on a nommés de canne et de raisin d’après les plantes où ils sont le plus abondants et où ils ont été le plus tôt connus. Le sucre de canne est ainsi composé : 24 molécules de carbone, 22 d’hydrogène et 1 I d’oxygène. Celui de raisin : 21 molécules de carbone, 28 d’hydrogène et I 4 d’oxygène. En comparant cette composition à celle de la cellulose, de l’amidon et de la dextrine donnée plus haut, on voit qu’elles diffèrent bien peu , puisqu'il suffit d’ajouter à celles-ci 2 molécules d'hydrogène et I d’oxygène, ou, ce qui est la même chose, de lui ajouter une molécule d’eau, pour avoir précisément celle du sucre de canne, et à ce dernier 1 nouvelles molécules d hydrogène et 2 d’oxygène, c’est-à-dire 2 molécules d’eau , pour avoir celle du sucre de raisin. 11 est curieux de voir que la perte d’eau graduelle qui marque l’ascension de la sève se traduit dans les combinaisons mêmes qu elle charrie avec elle , puisqu'on voit le sucre de raisin se remplacer par le sucre de canne à mesure qu’on le cherche plus haut dans le végétal , ou , en d’autres termes, perdre une petite partie de l’eau qui entre dans sa composition.

§ 301. Passons maintenant à des substances plus complexes, mais dont l’existence semble, comme celle des précédentes, générale dans les tissus végétaux : ce sont des composés quaternaires dans lesquels l’azote vient s'associer aux trois autres éléments. Elles constituent la fibrine, qui, suivant les travaux les plus récents, ceux de MM. Dumas et Cahours, est composée en poids de 152,7 de carbone, G, 9 d’hydrogène, 10,6 d'azote, 23,8 d’oxygène; l’albumine et la caseine, corps isomères (2) composés, d’après les mêmes auteurs, de 53,5 de carbone, 7 d'hy-

(1) A cct état on l'a souvent confondue avec la gomme , dont elle a l'apparence et presque la composition. Mais les véritables gommes , distinctes du reste, par plusieurs caractères chimiques et physiques, paraissent le produit de l'élaboration des sucs dans l’écorce où elles se trouvent , et sont , en général , comme les autres sucs qu’on y rencontre aussi (§ 303), des matières plus ou moins complc..es.

(2) Une quatrième substance qu’on e trait de la graine des céréales, la glutine , est aussi isomère avec les deux précédentes.

drogène, lo,7 d'azote, 2 :ï ^ S d'oxygène. La tibrine est insoluble , la caséine soluble dans l'eau à froid , l'albumine coagulable par la chaleur. Ces substances azotées se trouvent donc dans les mêmes conditions que les ternaires examinées précédemment pour se mobiliser ou se fixer suivant les besoins du végétal (§ 302).

§ 30 2. Mais quelle force dans ce végétal change ces substances les unes dans les autres en modifiant , soit leur état moléculaire , soit, par l’addition de quelques parties d’eau, leur composition première? On peut bien, dans les laboratoires de chimie, produire artificiellement quelques unes de ces réactions; mais c’est le plus souvent à l'aide d'agents que nous ne trouvons pas dans le corps organisé , qui d’ailleurs ne supporterait pas leur action trop prompte et trop énergique. La plupart des phénomènes semblent s’y accomplir par ees forces lentes et disséminées sur une grande étendue, qui peuvent difficilement être constatées sur un point isole, mais qui, opérant sur un grand nombre à la fois, donnent pour résultat de toutes ces petites actions locales un effet général par lequel nous reconnaissons leur existence sans pouvoir bien apprécier leur nature. Cependant la chimie parvient à jeter du jour sur quelques uns de ces problèmes. Donnons-en un exemple au sujet de l'un des plus intéressants, la conversion de l’amidon en dextrine, qui la rend soluble à froid, et permet ainsi son transport à travers les tissus. MM. Payen et Persoz ont trouvé que dans l’amidon accumulé dans certaines graines céréales, vers le point d’insertion de la pomme de terre, et même au-dessous des bourgeons de certains arbres, au moment où la graine commence à germer, le tubercule ou le bourgeon à pousser, une partie d’amidon disparaît pour faire place à une nouvelle substance qu’ils ont appelée diastase, et qui a la singulière propriété de désagréger les grains de la fécule, de les changer en dextrine; et, si l’action se prolonge , celle-ci se convertit elle-même en sucre ( I ). Cette action a lieu même il froid, puisque, même à la température de la glace fondante, 1 2 parties de diastase produisent en vingt-quatre heures, avec 100 d’amidon, I I de sucre; à 20°, elles en produisent 77. On voit que la chaleur favorise cette action; et l'effet va croissant jusqu’à la température de 70 à 80°, à laquelle la diastase dissout o 0 0 0 fois son poids de fécule. C’est un agent puissant que la scienco a emprunté à la nature pour la fabrication du sirop gommeux do dextrine et du sucre d’amidon , d’un emploi maintenant si général.

(1) Le sucre de fécule est, ainsi que nous l’avons dit, analogue ^ celui de raisin , plus connu maintenant sous le premier nom.

g 3 0 :i . Nous nous sommes arrêtés quelque temps sur la composition chimique des substances les plus répandues dans le végétal, et qui paraissent servir de base aux autres. Il était utile de la connaître pour nous faire quelque idée des procédés que la nature emploie afin d’opérer cette suite de métamorphoses desquelles résulte l’organisation, et dans lesquelles nous avons vu de simples combinaisons chimiques d'éléments dont nous connaissons l’origine, faites sous l’influence de causes tantôt appréciables, tantôt encore inconnues. Maintenant nous nous contenterons de parcourir d’un coup d’œil rapide, en les comprenant toutes dans un petit nombre de catégories très générales, les autres substances végétales si nombreuses et si variées qui , par un degré ultérieur d’élaboration , se forment aux dépens de celles que nous avons examinées.

Les nouvelles substances ont modifié les proportions des premières en diminuant celles d'un ou deux de leurs éléments, ou en les augmentant : d'où résulte dans les deux cas quelles se trouvent comparativement plus riches en carbone, ou en hydrogène, ou en azote, ou en oxygène. Le ligneux pourra nous servir ici d’exemple; nous savons que c’est cette matière qui incruste dans le bois la membrane des cellules, et qui, par cette raison, avait été longtemps confondue avec la cellulose. En comparant leur composition , on voit que le ligneux contient plus de carbone et un pcu'plus d’hydrogène, la quantité d'oxygène restant la même; et, par celte double raison, ce doit être un meilleur combustible : ce que vérifie l’expérience, les bois les plus avantageux pour le chauffage étant ceux oii la proportion du ligneux est plus forte relativement à la cellulose. Cette proportion varie beaucoup, et doit ainsi contribuer à l’extrême diversité des bois, si d'ailleurs la composition du ligneux n’est pas elle-même invariable : ainsi le bois de hêtre s’est trouvé renfermer parties à peu près égales de cellulose et de matière incrustante, tandis que celle-ci entrait pour les * dans le chêne, pour les yty dans le bois d’ébène.

L’effet le plus manifeste de la respiration est de fixer dans le végétal une quantité additionnelle de carbone et de lui enlever de l'oxygène; cette soustraction d’oxygène, qui peut provenir en partie de la décomposition de l'eau qui entrait dans la combinaison des sucs de la sève, peut donc déterminer aussi dans les matières nouvelles formées à leurs dépens une proportion plus forte d'hydrogène. En effet , nous trouvons toutes les matières formées dans 1 écorce, sousl influence de la lumière solaire, empreintes de ce double caractère, augmentation dans la proportion d'hydrogène et surtout de carbone ; c'est ce que nous présentent la chlo-

rophylle et le latex , ainsi que les résines , les huiles essentielles , la cire ( I ).

11 ne peut y avoir aucun doute que tous ces produits résultent de 1 action de la lumière; car, privés d’elle, on les voit peu à peu s affaiblir et disparaître. Nous avons déjà parlé de l’étiolement (pie présente la plante après un séjour prolongé dans l’obscurité, et, qui suppose l'altération de la chlorophylle et les conditions propres à empêcher son développement. Ü'r un effet analogue se produit par la même cause sur les sucs propres, les résines et les huiles essentielles ; et, parmi les preuves de cette vérité, il suffit de citer cette pratique familière des jardiniers pour la culture de certaines plantes potagères qui, développées à la lumière libre, auraient des sucs d'une odeur trop forte, d'une saveur trop âcre et quelquefois même d’un usage dangereux , comme plusieurs Ombellifères, par exemple. Ils couvrent de terre la portion inférieure de la plante qui doit être employée , ce qu'ils appellent la blanchir, parce qu elle perd sa couleur verte. Mais elle perd en même temps les qualités trop intenses de ses sucs , qu'on réduit ainsi au degré où elles ont pu devenir agréables et innocentes.

§ 304. La respiration exerce-t-elle un effet sur les composés relativement. à la proportion d'azote? Nous savons que l’air peut en fournir quelquefois, mais en petite quantité et non d’une manière constante. D'une autre part, Saussure dit que pendant le jour il s’en dégage un peu avec l'oxygène. Cependant il en existe une proportion notable dans les sucs de l'écorce, soit que les combinaisons azotées qui contenaient les sucs aient subi une transformation, soit qu elles se soient simplement concentrées. Le latex extrait du végétal en quantité suffisante, et abandonné à lui-même, se comporte

(1) Nous ne citons pas ici les huiles fixes, parce que c’est en général dans le fruitet l’amande delà graine qu’elles se montrent, disséminées par gouttelettes à l’intérieur des cellules où elles se forment. “ Ces huiles comprennent des corps insolubles dans » l'eau , fluides à la température ordinaire et non susceptibles de se volatiliser sans >• décomposition. Les cires ne diffèrent guère des précédentes qu’en ce qu’elles sont » solides ii la température ordinaire. Les huiles volatiles ou essentielles , qui ressem- » blent aux huiles fixes, s’en distinguent par une odeur plus ou moins forte, une légère » solubilité dans l'eau, et enfin parla propriété de se volatiliser sans décomposition. » Les résines renferment des corps secs plus ou moins fragiles , assez solubles dans v l’alcool , et plus ou moins altérables par l’action de la chaleur. » Ces définitions , que nous empruntons a M. Chevreul , sont les seules par lesquelles nous puissions ici distinguer ces corps. Tels que la nature nous les présente, ce sont toujours des matières plus ou moins complexes , complexité qui s’oppose nécessairement à ce qu’on puisse déterminer leurs caractères chimiques d’une manière en même temps générale et précise. Leur examen détaillé nous entraînerait beaucoup au delà des limites qui nous sont imposées.